[發明專利]位置參照傳感器

有效

• 申請號: 201080051278.1
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN102667524A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: I·伯赫林
• 申請（專利權）人: 蓋當斯IP有限公司
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S17/48
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所 11269
• 代理人: 嚴慎

1.一種包括光學組件的位置參照傳感器，所述光學組件包括：

脈沖激光設備，所述脈沖激光設備用于發射激光；

透鏡裝置，所述透鏡裝置包括透鏡鏡頭，所述透鏡鏡頭用于生成所述脈沖激光設備所發射的激光的垂直扇形光束；以及

光電二極管，所述光電二極管包括用于探測被逆向反射目標反射的激光的多個光電探測器，入射在每個光電探測器上的反射激光的水平是可被單獨探測的；

所述位置參照傳感器還包括用于改變所述光學組件的傾斜角的致動器，所述致動器是基于入射在每個光電探測器上的反射激光的水平可自動控制的。

2.如權利要求1所述的位置參照傳感器，其中所述光學組件可操作來將入射在每個光電探測器上的反射激光轉換為對應的模擬電壓信號，所述對應的模擬電壓信號的幅值指示入射在特定光電探測器上的反射激光的水平。

3.如權利要求2所述的位置參照傳感器，其中所述各個模擬電壓信號在使用時被處理以提供位置反饋控制信號。

4.如權利要求3所述的位置參照傳感器，其中所述致動器是基于所述位置反饋控制信號可自動控制的。

5.如前述任一項權利要求所述的位置參照傳感器，其中所述光電探測器為垂直布置陣列的形式。

6.如權利要求5所述的位置參照傳感器，其中所述致動器是可自動控制的來改變所述光學組件的傾斜角，以使得最大水平的反射激光入射在處于所述垂直布置陣列的中心處的所述光電探測器中的一個或更多個上。

7.如權利要求5或權利要求6所述的位置參照傳感器，其中所述陣列中的光電探測器的數量為至少三個。

8.如前述任一項權利要求所述的位置參照傳感器，其中所述透鏡鏡頭包括其各個光學輸出被疊加來生成激光的垂直扇形光束的柱面透鏡的陣列。

9.如前述任一項權利要求所述的位置參照傳感器，其中所述透鏡裝置包括第一透鏡，所述第一透鏡提供在垂直方向上跨所述透鏡鏡頭延伸的激光光束，以用于朝向所述透鏡鏡頭透射并且透射通過所述透鏡鏡頭，從而生成激光的所述垂直扇形光束。

10.如前述任一項權利要求所述的位置參照傳感器，其中所述致動器為伺服電機。

11.如前述任一項權利要求所述的位置參照傳感器，其中所述光學組件被封裝在殼體中，所述殼體在使用時安裝在航海船舶上，并且其中所述殼體在使用時圍繞大體上垂直的軸旋轉或振蕩。

12.一種用于航海船舶的動態定位系統，所述動態定位系統包括根據前述任一項權利要求所述的位置參照傳感器，所述位置參照傳感器安裝在所述航海船舶上，并且可操作來確定所述航海船舶相對于一個或更多個對象的位置。

13.一種用于操作包括光學組件的位置參照傳感器的方法，所述光學組件包括脈沖激光設備、包括透鏡鏡頭的透鏡裝置以及包括多個光電探測器的光電二極管，其中，所述方法包括：

使用所述脈沖激光設備和所述透鏡裝置來生成激光的垂直扇形光束，并且朝向一個或更多個逆向反射目標引導所述垂直扇形光束；

探測入射在每個光電探測器上的反射激光的水平；以及

通過使用可自動控制的致動器，基于所探測的入射在每個光電探測器上的反射光的水平來改變所述光學組件的傾斜角。

14.如權利要求13所述的方法，其中，所述方法包括將入射在每個光電探測器上的反射激光轉換為對應的模擬電壓信號。

15.如權利要求14所述的方法，其中所述方法包括處理各個模擬電壓信號以提供位置反饋控制信號。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述方法包括基于所述位置反饋控制信號自動地控制所述致動器。

17.如權利要求13至16中的任一項所述的方法，其中所述光電探測器為垂直布置陣列的形式，并且所述方法包括自動地控制所述致動器來改變所述光學組件的傾斜角，以使得最大水平的反射激光入射在處于所述垂直布置陣列的中心處的所述光電探測器中的一個或更多個上。

18.一種基本上如前參照附圖的圖3和圖5所述的位置參照傳感器。

19.一種用于控制基本上如前參照附圖的圖3和圖5所述的位置參照傳感器的方法。